基于树莓派的多专业创客实验室

1、基于树莓派的多专业创客实验室庚商树莓派实验盒 树莓派是什么？树莓派是最早从类似乐高积木而研究出来的一个开放式开源的一个卡片电脑，最早英国出来的这种东西，现在发展非常快，已经成为很多创客们这些年物联网实验一个很重要的工具。GVSUN利用这种不同类型的树莓派和不同类型的物联网的接口可以为大学各种各样的专业的实验室提供定制化的创客实验，这种创客实验通过树莓派和各种物联的连接件和软件数据库组成的创客实验的一系列实验体系。这个是经常看到的树莓派和的试验箱，为了让这个树莓派使得学生能够非常清楚的操作和看到，有感观，把树莓派专门做的很透明。实验体系谈到树莓派的时候不得不谈GVSUN的整个的实验体系，整个GV

2、SUN实验体系事实上任务系统、学习系统、交互系统和场景系统所构成的，那么场景系统也就是说要树莓派的实验，搭建了环境设备操作和协作，交互系统也就是说各种针对树莓派的应用的状态，中间件、操控、数据和协同，学习系统是来学习树莓派所延伸的比如数据库，物联网，说的电子信息机械，那么围绕他所搭建的二维码导航、课程、微课、支架这些支撑的学习平台。那任务系统也就是教师通过整个树莓派这样一个系列实验为学习搭建了一个任务的平台，通过任务来学习，没有任务是学不成的。知识 技能 体验 那么任务学习包含碎片学习、移动学习实验报告、现场操作等，那么通过这一系列的整体架构，达到学习之趣、学习之真，学习之美，通过资源系统达到

3、的树莓派相关的知识点，技能点和体验点的整合。我们来看，谈任何一个实验室和任何一种实验，事实上要问我们的老师的学科问一个问题，未来十年什么样的实验什么样的东西是教的十年不过时的。那么从知识技能体验三个方面来考量这不落后的东西，总体来说从三个纬度来定位实验室的定位和深度。那也就是知识、技能、体验。知识包含的基础知识专业知识，行业知识。技能包含的开发技能、操作技能和认知技能。体验包含的系统体验、协作体验和个体体验。我们就画了一个这样的一个三纬的图，那么这样的三纬图比如说我们的树莓派，仅仅一个树莓派就包含着电子的，计算机的，通信的，软件的，数据库的物联网的各种各样的知识，比如说按照这个数据库的知识来说

4、，包含着基础的数据库的知识。比如讲数据库，讲数据关系等等这些东西。实际上专业的数据库的基础那就是基础知识，知识还有第二方面，专业，专业事实上是数据库本身所含的专业的东西，那么行业比如（mysql、SQL server）这些东西。那么技能仅仅知道数据库的知识是不行的，还要有开发技能，开发技能很简单，操作要会写，会用，认知，原来是这么回事可以打开看，体验包含的系统体验，我整个一个团队做出来这个树莓派的系统，他包含哪些树莓派库，协作，团队之间的观点，个体，我自己做大一部分。团队学习通常的知识技能体验，一个树莓派所包含的认知包含的知识技能体验全方位的带给学生。这个完了以后，围绕着树莓派所涵盖的某个知识

5、，某种学习。比如数据库，物联网，虚拟机，Web应用。那么就搭建了某种实验体系，或者某个老师的某个专业体系，我们来策划这个体系，比如可以通过树莓派来搭建出来一个高性能计算机，分布式计算机或者云，那么这整个，我刚才已经讲了，按照知识技能体验，最后才能交付，知识包括五世基础知识，专业知识行业知识，技能包括认知、操作和开发的，体验包括个体的协作和系统。整个到最后交付的是微课，无任务和实验以及硬件平台。把整个体系所有的知识点，所有的知识技能体验变成我们的一个个实验交付给客户。这里面很重要的几个，就是第一个任务系统，比如树莓派中间，实际上针对不同的学生，针对不同的难易，和针对不同的类型，比如有支架式的教学

6、方法，抛锚式的教学方法，随即进入的教学策略和启发式的教学策略，那么这些教学策略，形成了探究的任务，整个探究的任务，构成了多种策略的组合。庚商软件配套比如构成各种任务的聚的，分的，真的实的简的，明的、串的，浮的透的和动的。各种各样的策略组合来完成整个任务系统，那么这个任务系统通过一个网上的平台最终组成综合性的任务，实际达成的应用，对学生就非常有意思，你比如说到最后完成一个整个的投标，投标以后我们给出来，比如最终一个大任务，分成十几个学生来完成一个团队内的作业，那么这个任务到本学期就完成了。那么讲的整个的树莓派的一个实验完成某种和树莓派相关的专业的创客体验，让学生达到创客之趣，这是我做的一个评价，

7、把整个学生打散，他们自己非常高兴，他们自己都想象不到他们能做到这种程度。事实上，除了任务系统，还可以在网络，通过庚商的这种在线教育平台，通过远程的虚拟的方式和通过云的方式搭建一个学习的系统，那么这个学习系统包括自主学习、微课的和远程的实验仪器的物联和社会网络的物联，达到了把整个环境和校园搭建一个学习系统，这种学习系统通过知识点和微课的，通过学习平台，Moodles平台，SAKAI平台作业平台，协同平台和系统学习，实验操纵和现场的二维码的点歌，整个支撑学生的学习，构成一个活的封闭的环路。通过这样，可以通过这种交互的系统完成状态采集，远程操控，数据采集，协同交互，整个为老师，仅仅一个树莓派不行，比

8、如老师如果需要某一种专业的创客实验室，可以来设计这个实验室的创客的场景，这个场景就包含环境，设备、操作协作可以来设计这些东西。背后实际上就是他的网络，他的设备和他的办公桌椅和配套设施。通过这样的一个环境的布置和刚才讲到的学习系统和任务系统，达到这样的几个目标，全部用最炫的感受最新的技术，最真实的数据，本来就是物联网，全部用最底层的原理面向未来，再翻过头来看，他是最底层的，需要最实的知识，全部用最新的产品，最熟的案例，全部用最真实的场景，最简单的任务和最逗的方式完成这个学习平台的搭建。树莓派专业实验举例 比如说树莓派可以做什么，可以做数据库实验，比如在树莓派里面可以装一个小的mysql操作实验，

9、比如LABVIEW实验，远程的通过树莓派读取在线的当时的实时的温度湿度。比如还可以做二氧化碳，可以做振动，还可以做可穿戴医疗的树莓派实验，比如综合测试人体的各项理化指标，物联网的实验。比如可以通过树莓派进行远程的门禁的控制，图象识别的实验，比如使远程的可以进行开关，远程抓取这个图象的视频，通过一个小小的卡片，学生学到了大量的知识，他到了社会上以后，可以用很好的方式解决很暗的问题，他的学习变成有用的一件事情。树莓派传感器实验比如，这张图，刚才看到这个透明的盒子和计算机的相连，有大量的课程的课件，mysql的实验，你可以做数据库的实验，原来学数据库非常枯燥，那么这个数据库和物联网结合在一起。比如可

10、以通过树莓派读取当前的温湿度，比如这个是在做的实验室，IK计算机树莓派上买一个湿度传感器，温度传感器可以及时的得到远程的温度和湿度的信息。那么不仅是物联网还包括数据库还可以包含Java和网页，UI的设计，这个是在做的一个项目，可以分析原来他的温度是多少，湿度是多少，他的趋势是什么，除了温度湿度，还可以得到电流和电压的变化，这就更加有趣了。事实上通过这样一个事情的学习，学习不仅仅能够学到实际的操作，还把这个真正的逻辑原理落到实处，比如可以用树莓派进行可穿戴的综合实验，比如我让我的研究生来做的，把各种各样的可穿戴设备装在身上，不管用什么方式，用无线的方式还是有线的方式，传到我们的实验盒子里，这个实

11、验盒子还不是买的试验箱，是一个开放的开源的树莓派。实现什么东西了，把这些所有的这些信号接到我们的树莓派，最后接到电脑上实现这种感知的真正的数据化。比如说可以通过树莓派做门禁控制实验，这是在做的。一刷卡门开了，干什么呢，比如和身份证捆在一起以后，进行红灯，刷卡、门禁，远程开门，那么这个是在做的一个，那么这个学生觉得原来跟好玩。树莓派穿戴式实验事实上，还可以教学生把一个废用的电脑当显示器使用，事实上我还可以进行一个比较简单的视频发布系统，也可以这样做，事实上有大量的（VK）接LED，可以通过这个学生的校园卡，公交卡实现这种门禁的控制，事实上在通信领域可以经常用到LABVIEW，那么LABVIEW和物联网连接了可以看到远程的视频，可以看到远程所有的电信号指标，通过LABVIEW编成，事实上原来的LABVIEW比较枯燥，那么非常便宜的进行控制的是各种实验，比如可以进行大型仪器的管理，